安卓消息机制详解.doc

Android消息处理机制 2011-10-28 13:36 2951人阅读 评论(7) 收藏 举报 目录(?)+1. Android的消息机制(一)2. Android消息处理机制(二)3. 用Android线程间通信的Message机制4. Android中Handler的使用方法在子线程中更新界面5. 线程的魔法师 Looper6. 异步处理大师 Handler7. 封装任务 MessageGoogle参考了Windows的消息处理机制，在Android系统中实现了一套类似的消息处理机制。学习Android的消息处理机制，有几个概念（类）必须了解：1. Message消息，理解为线程间通讯的数据单元。例如后台线程在处理数据完毕后需要更新UI，则可发送一条包含更新信息的Message给UI线程。2. Message Queue消息队列，用来存放通过Handler发布的消息，按照先进先出执行。3. HandlerHandler是Message的主要处理者，负责将Message添加到消息队列以及对消息队列中的Message进行处理。4. Looper循环器，扮演Message Queue和Handler之间桥梁的角色，循环取出Message Queue里面的Message，并交付给相应的Handler进行处理。5 线程UI thread 通常就是main thread，而Android启动程序时会替它建立一个Message Queue。每一个线程里可含有一个Looper对象以及一个MessageQueue数据结构。在你的应用程序里，可以定义Handler的子类别来接收Looper所送出的消息。运行机理：每个线程都可以并仅可以拥有一个Looper实例，消息队列MessageQueue在Looper的构造函数中被创建并且作为成员变量被保存，也就是说MessageQueue相对于线程也是唯一的。Android应用在启动的时候会默认会为主线程创建一个Looper实例，并借助相关的Handler和Looper里面的MessageQueue完成对Activities、Services、Broadcase Receivers等的管理。而在子线程中，Looper需要通过显式调用Looper. Prepare()方法进行创建。Prepare方法通过ThreadLocal来保证Looper在线程内的唯一性，如果Looper在线程内已经被创建并且尝试再度创建Only one Looper may be created per thread异常将被抛出。Handler在创建的时候可以指定Looper，这样通过Handler的sendMessage()方法发送出去的消息就会添加到指定Looper里面的MessageQueue里面去。在不指定Looper的情况下，Handler绑定的是创建它的线程的Looper。如果这个线程的Looper不存在，程序将抛出Cant create handler inside thread that has not called Looper.prepare()。整个消息处理的大概流程是：1. 包装Message对象（指定Handler、回调函数和携带数据等）；2. 通过Handler的sendMessage()等类似方法将Message发送出去；3. 在Handler的处理方法里面将Message添加到Handler绑定的Looper的MessageQueue；4. Looper的loop()方法通过循环不断从MessageQueue里面提取Message进行处理，并移除处理完毕的Message；5. 通过调用Message绑定的Handler对象的dispatchMessage()方法完成对消息的处理。在dispatchMessage()方法里，如何处理Message则由用户指定，三个判断，优先级从高到低：1. Message里面的Callback，一个实现了Runnable接口的对象，其中run函数做处理工作；2. Handler里面mCallback指向的一个实现了Callback接口的对象，由其handleMessage进行处理；3. 处理消息Handler对象对应的类继承并实现了其中handleMessage函数，通过这个实现的handleMessage函数处理消息。Android的消息机制(一)android 有一种叫消息队列的说法，这里我们可以这样理解：假如一个隧道就是一个消息队列，那么里面的每一部汽车就是一个一个消息，这里我们先忽略掉超车等种种因素，只那么先进隧道的车将会先出，这个机制跟我们android 的消息机制是一样的。一、 角色描述1.Looper:(相当于隧道)一个线程可以产生一个Looper对象，由它来管理此线程里的Message Queue(车队,消息隧道)。2.Handler:你可以构造Handler对象来与Looper沟通，以便push新消息到Message Queue里；或者接收Looper(从Message Queue取出)所送来的消息。3. Message Queue(消息队列):用来存放线程放入的消息。4线程：UI thread通常就是main thread，而Android启动程序时会替它建立一个Message Queue。每一个线程里可含有一个Looper对象以及一个MessageQueue数据结构。在你的应用程序里，可以定义Handler的子类别来接收Looper所送出的消息。在你的Android程序里，新诞生一个线程，或执行(Thread)时，并不会自动建立其Message Loop。Android里并没有Global的Message Queue数据结构，例如，不同APK里的对象不能透过Massage Queue来交换讯息(Message)。例如：线程A的Handler对象可以传递消息给别的线程，让别的线程B或C等能送消息来给线程A(存于A的Message Queue里)。线程A的Message Queue里的讯息，只有线程A所属的对象可以处理。使用Looper.myLooper可以取得当前线程的Looper对象。使用mHandler = new EevntHandler(Looper.myLooper();可用来构造当前线程的Handler对象；其中，EevntHandler是自已实现的Handler的子类别。使用mHandler = new EevntHandler(Looper.getMainLooper();可诞生用来处理main线程的Handler对象；其中，EevntHandler是自已实现的Handler的子类别。这样描述可能太抽像，下面举几个实际的例子来说明：二、 举例1. 同线程内不同组件间的消息传递Looper类用来管理特定线程内对象之间的消息交换(Message Exchange)。你的应用程序可以产生许多个线程。而一个线程可以有许多个组件，这些组件之间常常需要互相交换讯息。如果有这种需要，您可以替线程构造一个Looper对象，来担任讯息交换的管理工作。Looper对象会建立一个MessageQueue数据结构来存放各对象传来的消息(包括UI事件或System事件等)。如下图：每一个线程里可含有一个Looper对象以及一个MessageQueue数据结构。在你的应用程序里，可以定义Handler的子类别来接收Looper所送出的消息。同线程不同组件之间的消息传递：publicclass Activity1extends Activityimplements OnClickListener Buttonbutton =null; TextViewtext =null;Overrideprotectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity1);button = (Button)findViewById(R.id.btn);button.setOnClickListener(this);text = (TextView)findViewById(R.id.content); publicvoid onClick(View v) switch (v.getId() case R.id.btn: Looper looper = Looper.myLooper();/取得当前线程里的looper MyHandler mHandler =new MyHandler(looper);/构造一个handler使之可与looper通信/buton等组件可以由mHandler将消息传给looper后,再放入messageQueue中,同时mHandler也可以接受来自looper消息 mHandler.removeMessages(0); String msgStr =主线程不同组件通信:消息来自button; Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msgStr);/构造要传递的消息 mHandler.sendMessage(m);/发送消息:系统会自动调用handleMessage方法来处理消息break; privateclass MyHandlerextends Handlerpublic MyHandler(Looper looper)super(looper); Overridepublicvoid handleMessage(Message msg) /处理消息text.setText(msg.obj.toString(); 说明：此程序启动时，当前线程(即主线程, main thread)已诞生了一个Looper对象，并且有了一个MessageQueue数据结构。 looper = Looper.myLooper ();调用Looper类别的静态myLooper()函数，以取得目前线程里的Looper对象.mHandler = new MyHandler (looper);构造一个MyHandler对象来与Looper沟通。Activity等对象可以藉由MyHandler对象来将消息传给Looper，然后放入MessageQueue里；MyHandler对象也扮演Listener的角色，可接收Looper对象所送来的消息。Message m = mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, obj);先构造一个Message对象，并将数据存入对象里。mHandler.sendMessage(m);就透过mHandler对象而将消息m传给Looper，然后放入MessageQueue里。此时，Looper对象看到MessageQueue里有消息m，就将它广播出去，mHandler对象接到此讯息时，会呼叫其handleMessage()函数来处理，于是输出This my message!于画面上，Android消息处理机制(二)角色综述（回顾）: (1)UI thread通常就是main thread，而Android启动程序时会替它建立一个MessageQueue。(2)当然需要一个Looper对象，来管理该MessageQueue。(3)我们可以构造Handler对象来push新消息到Message Queue里；或者接收Looper(从Message Queue取出)所送来的消息。(4)线程A的Handler对象可以传递给别的线程，让别的线程B或C等能送讯息来给线程A(存于A的Message Queue里)。(5)线程A的Message Queue里的消息，只有线程A所属的对象可以处理。子线程传递消息给主线程publicclass Activity2extends Activityimplements OnClickListener Buttonbutton =null; TextViewtext =null; MyHandlermHandler =null; Threadthread ;Overrideprotectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity1);button = (Button)findViewById(R.id.btn);button.setOnClickListener(this);text = (TextView)findViewById(R.id.content); publicvoid onClick(View v) switch (v.getId() case R.id.btn:thread =new MyThread();thread.start();break; privateclass MyHandlerextends Handlerpublic MyHandler(Looper looper)super(looper); Overridepublicvoid handleMessage(Message msg) /处理消息text.setText(msg.obj.toString(); privateclass MyThreadextends ThreadOverridepublicvoid run() Looper curLooper = Looper.myLooper(); Looper mainLooper = Looper.getMainLooper(); String msg ;if(curLooper=null)mHandler =new MyHandler(mainLooper); msg =curLooper is null; elsemHandler =new MyHandler(curLooper); msg =This is curLooper; mHandler.removeMessages(0); Message m =mHandler.obtainMessage(1, 1, 1, msg);mHandler.sendMessage(m); 说明：Android会自动替主线程建立Message Queue。在这个子线程里并没有建立Message Queue。所以，myLooper值为null，而mainLooper则指向主线程里的Looper。于是，执行到：mHandler = new MyHandler (mainLooper);此mHandler属于主线程。 mHandler.sendMessage(m);就将m消息存入到主线程的Message Queue里。mainLooper看到Message Queue里有讯息，就会作出处理，于是由主线程执行到mHandler的handleMessage()来处理消息。用Android线程间通信的Message机制在Android下面也有多线程的概念，在C/C+中，子线程可以是一个函数，一般都是一个带有循环的函数，来处理某些数据，优先线程只是一个复杂的运算过程，所以可能不需要while循环，运算完成，函数结束，线程就销毁。对于那些需要控制的线程，一般我们都是和互斥锁相互关联，从而来控制线程的进度，一般我们创建子线程，一种线程是很常见的，那就是带有消息循环的线程。消息循环是一个很有用的线程方式，曾经自己用C在Linux下面实现一个消息循环的机制，往消息队列里添加数据，然后异步的等待消息的返回。当消息队列为空的时候就会挂起线程，等待新的消息的加入。这是一个很通用的机制。在Android，这里的线程分为有消息循环的线程和没有消息循环的线程，有消息循环的线程一般都会有一个Looper，这个事android的新概念。我们的主线程（UI线程）就是一个消息循环的线程。针对这种消息循环的机制，我们引入一个新的机制Handle，我们有消息循环，就要往消息循环里面发送相应的消息，自定义消息一般都会有自己对应的处理，消息的发送和清除，消息的的处理，把这些都封装在Handle里面，注意Handle只是针对那些有Looper的线程，不管是UI线程还是子线程，只要你有Looper，我就可以往你的消息队列里面添加东西，并做相应的处理。但是这里还有一点，就是只要是关于UI相关的东西，就不能放在子线程中，因为子线程是不能操作UI的，只能进行数据、系统等其他非UI的操作。那么什么情况下面我们的子线程才能看做是一个有Looper的线程呢？我们如何得到它Looper的句柄呢？Looper.myLooper();获得当前的LooperLooper.getMainLooper () 获得UI线程的Lopper我们看看Handle的初始化函数，如果没有参数，那么他就默认使用的是当前的Looper，如果有Looper参数，就是用对应的线程的Looper。如果一个线程中调用Looper.prepare()，那么系统就会自动的为该线程建立一个消息队列，然后调用 Looper.loop();之后就进入了消息循环，这个之后就可以发消息、取消息、和处理消息。这个如何发送消息和如何处理消息可以再其他的线程中通过Handle来做，但前提是我们的Hanle知道这个子线程的Looper，但是你如果不是在子线程运行 Looper.myLooper()，一般是得不到子线程的looper的。public void run() synchronized (mLock) Looper.prepare(); /do something Looper.loop(); 所以很多人都是这样做的：我直接在子线程中新建handle，然后在子线程中发送消息，这样的话就失去了我们多线程的意义了。class myThread extends Thread private EHandler mHandler ; public void run() Looper myLooper, mainLooper; myLooper = Looper.myLooper (); mainLooper = Looper.getMainLooper (); String obj; if (myLooper = null ) mHandler = new EHandler(mainLooper); obj = current thread has no looper! ; else mHandler = new EHandler(myLooper); obj = This is from current thread. ; mHandler .removeMessages(0); Message m = mHandler .obtainMessage(1, 1, 1, obj); mHandler .sendMessage(m); 可以让其他的线程来控制我们的handle，可以把 private EHandler mHandler ;放在外面，这样我们的发消息和处理消息都可以在外面来定义，这样增加程序代码的美观，结构更加清晰。对如任何的Handle，里面必须要重载一个函数public void handleMessage(Message msg)这个函数就是我们的消息处理，如何处理，这里完全取决于你，然后通过 obtainMessage和 sendMessage等来生成和发送消息， removeMessages(0)来清除消息队列。Google真是太智慧了，这种框架的产生，我们写代码更加轻松了。有的时候，我们的子线程想去改变UI了，这个时候千万不要再子线程中去修改，获得UI线程的Looper，然后发送消息即可。我们看看Goole Music App的源代码。在MediaPlaybackActivity.java中，我们可以看一下再OnCreate中的有这样的两句： mAlbumArtWorker = new Worker(album art worker); mAlbumArtHandler = new AlbumArtHandler(mAlbumArtWorker.getLooper();很明显这两句，是构建了一个子线程。并且这个子线程还是Looper的子线程，这里很牛逼的使用了 mAlbumArtWorker.getLooper()这个函数，因为我们知道，我们能够得到子线程的Looper的途径只有一个：就是在子线程中调用 Looper.myLooper ()，并且这个函数还要在我们perpare之后调用才能得到正确的Looper，但是他这里用了一个这样的什么东东 getLooper，不知道它是如何实现的？这里有一个大概的思路，我们在子线程的的prepare之后调用 myLooper ()这个方法，然后保存在一个成员变量中，这个getLooper就返回这个东西，但是这里会碰到多线程的一个很突出的问题，同步。我们在父线程中调用 mAlbumArtWorker.getLooper()，但是想要这个返回正确的looper就必须要求我们的子线程运行了prepare，但是这个东西实在子线程运行的，我们如何保证呢？我们看Google是如何实现的？ private class Worker implements Runnable private final Object mLock = new Object(); private Looper mLooper; /* * Creates a worker thread with the given name. The thread * then runs a email=%7Blinklink/email android.os.Looper. * param name A name for the new thread */ Worker(String name) Thread t = new Thread(null, this, name); t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); t.start(); synchronized (mLock) while (mLooper = null) try mLock.wait(); catch (InterruptedException ex) public Looper getLooper() return mLooper; public void run() synchronized (mLock) Looper.prepare(); mLooper = Looper.myLooper(); mLock.notifyAll(); Looper.loop(); public void quit() mLooper.quit(); 我们知道，一个线程类的构造函数是在主线程中完成的，所以在我们的 Worker的构造函数中我们创佳一个线程，然后让这个线程运行，这一这个线程的创建是指定一个 Runnabl，这里就是我们的Worker本身，在主线程调用 t.start();，这后，我们子线程已经创建，并且开始执行work的run方法。然后下面的代码很艺术：synchronized (mLock) while (mLooper = null) try mLock.wait(); catch (InterruptedException ex) 我们开始等待我们的子线程给mLooper赋值，如果不赋值我们就继续等，然后我们的子线程在运行run方法之后，在给 mLooper赋值之后，通知worker够着函数中的wait，然后我们的构造函数才能完成，所以我们说：mAlbumArtWorker = new Worker(album art worker);这句本身就是阻塞的，它创建了一个子线程，开启了子线程，并且等待子线程给mLooper赋值，赋值完成之后，这个函数才返回，这样才能保证我们的子线程的Looper的获取绝对是正确的，这个构思很有创意。值得借鉴Android中Handler的使用方法在子线程中更新界面本文主要介绍Android的Handler的使用方法。Handler可以发送Messsage和Runnable对象到与其相关联的线程的消息队列。每个Handler对象与创建它的线程相关联，并且每个Handler对象只能与一个线程相关联。1. Handler一般有两种用途：1）执行计划任务，你可以再预定的实现执行某些任务，可以模拟定时器。2）线程间通信。在Android的应用启动时，会创建一个主线程，主线程会创建一个消息队列来处理各种消息。当你创建子线程时，你可以再你的子线程中拿到父线程中创建的Handler对象，就可以通过该对象向父线程的消息队列发送消息了。由于Android要求在UI线程中更新界面，因此，可以通过该方法在其它线程中更新界面。 通过Runnable在子线程中更新界面的例子1. 在onCreate中创建Handler public class HandlerTestApp extends Activity Handler mHandler; TextView mText; /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); mHandler = new Handler();/创建Handler mText = (TextView) findViewById(R.id.text0);/一个TextView 构建Runnable对象，在runnable中更新界面，此处，我们修改了TextView的文字.此处需要说明的是，Runnable对象可以再主线程中创建，也可以再子线程中创建。我们此处是在子线程中创建的。 Runnable mRunnable0 = new Runnable() Override public void run() mText.setText(This is Update from ohter thread, Mouse DOWN); ; ? 创建子线程，在线程的run函数中，我们向主线程的消息队列发送了一个runnable来更新界面。 private void updateUIByRunnable() new Thread() /Message msg = mHandler.obtainMessage(); public void run() /mText.setText(This is Update from ohter thread, Mouse DOWN);/这句将抛出异常 mHandler.post(mRunnable0); .start(); 用Message在子线程中来更新界面1. 用Message更新界面与Runnable更新界面类似，只是需要修改几个地方。 实现自己的Handler，对消息进行处理 private class MyHandler extends Handler Override public void handleMessage(Message msg) super.handleMessage(msg); switch(msg.what) case UPDATE:/在收到消息时，对界面进行更新 mText.setText(This update by message); break; 在新的线程中发送消息 private void updateByMessage() /匿名对象 new Thread() public void run() /mText.setText(This is Update from ohter thread, Mouse DOWN); /UPDATE是一个自己定义的整数，代表了消息ID Message msg = mHandler.obtainMessage(UPDATE); mHandler.sendMessage(msg); .start(); -华丽的分割线-android的消息处理有三个核心类：Looper,Handler和Message。其实还有一个Message Queue（消息队列），但是MQ被封装到Looper里面了，我们不会直接与MQ打交道，因此我没将其作为核心类。下面一一介绍：线程的魔法师 LooperLooper的字面意思是“循环者”，它被设计用来使一个普通线程变成Looper线程。所谓Looper线程就是循环工作的线程。在程序开发中（尤其是GUI开发中），我们经常会需要一个线程不断循环，一旦有新任务则执行，执行完继续等待下一个任务，这就是Looper线程。使用Looper类创建Looper线程很简单：java view plaincopyprint?1. publicclassLooperThreadextendsThread2. 3. Override4. publicvoidrun()5. /将当前线程初始化为Looper线程 6. Looper.prepare();7. /.其他处理，如实例化handler 8. /开始循环处理消息队列 9. Looper.loop();10. 11. java view plaincopyprint?1. publicclassLooperThreadextendsThread2. 3. Override4. publicvoidrun()5. /将当前线程初始化为Looper线程 6. Looper.prepare();7. /.其他处理，如实例化handler 8. /开始循环处理消息队列 9. Looper.loop();10. 11. public class LooperThread extends Thread Overridepublic void run() / 将当前线程初始化为Looper线程 Looper.prepare(); / .其他处理，如实例化handler / 开始循环处理消息队列 Looper.loop(); 通过上面两行核心代码，你的线程就升级为Looper线程了！是不是很神奇？让我们放慢镜头，看看这两行代码各自做了什么。1)Looper.prepare()通过上图可以看到，现在你的线程中有一个Looper对象，它的内部维护了一个消息队列MQ。注意，一个Thread只能有一个Looper对象，为什么呢？咱们来看源码。java view plaincopyprint?1. publicclassLooper2. /每个线程中的Looper对象其实是一个ThreadLocal，即线程本地存储(TLS)对象 3. privatestaticfinalThreadLocalsThreadLocal=newThreadLocal();4. 5. /Looper内的消息队列 6. finalMessageQueuemQueue;7. 8. /当前线程 9. ThreadmThread;10. 11. /。其他属性 12. 13. /每个Looper对象中有它的消息队列，和它所属的线程 14. privateLooper()15. mQueue=newMessageQueue();16. mRun=true;17. mThread=Thread.currentThread();18. 19. 20. /我们调用该方法会在调用线程的TL